Flusswasseraufbereitung. Förderung Vorreinigung (Flockung) Vorozonung Flockung Ozonung Filtration Desinfektion

Transkript

1 Flusswasseraufbereitung Förderung Vorreinigung (Flockung) Vorozonung Flockung Ozonung Filtration Desinfektion 1

2 Klausurfragen (Beispiel) Ein Wasser enthält 0,5 mg/l Mangan(II) und 5 mg/l Eisen(II). Wieviel Sauerstoff wird zur vollständigen Entfernung der beiden Stoffe benötigt? (ohne Betrachtung anderer Prozesse) Um wieviel Prozent erhöht sich der Sauerstoffbedarf bei zusätzlichem Auftauchen von 1 mg/l Methan? M(Mn)=55 g/mol; M(Fe)=56 g/mol; M(O 2 )=32 g/mol; M(CH 4 )=16 g/mol 4 Fe 2+ + O 2 + 2(x + 2)H 2 O --> 2 Fe 2 O 3 x H 2 O + 8 H + 2 Mn 2+ + O H 2 O --> 2 MnO H + CH O 2 --> CO H 2 O VL Limnochemie Indirekte Wasseraufbereitung Uferfiltration + Grundwasseranreicherung Abwasserbehandlung 2

3 3

4 wenn die Amis mal altdeutsch gekonnt hätten Indirekte Wasseraufbereitung Uferfiltration Förderung von Wasser (Mischung aus Uferfiltrat und Grundwasser) aus dem Uferbereich eines Flusses Verweilzeit: Tage bis Wochen künstliche Grundwasseranreicherung Versickerung von vorgereinigtem Wasser filtriertes Flusswasser Klarlauf (Kläranlagen Ablauf) Förderung Verweilzeit: Monate bis Jahre 4

5 Indirekte Wasseraufbereitung Nötig: durchlässige ungesättigte Bodenzone Grundwasserleiter Erreichbar Mächtig Indirekte Wasseraufbereitung Vorteile: Nutzung des Bodens als natürlichen Filter Keine Kosten, Platzbedarf, Rückspülung geringe Chemikalienzugabe Wirksamer Biofilter Bakterien im Boden verwerten Schadstoffe Wegfall aufwändiger Vorbehandlung schwankende Qualität des Rohwassers 5

6 Indirekte Wasseraufbereitung Nachteile: Leaching, d.h. Austrag von Stoffen aus dem Aquifermaterial Clogging, d.h. Verbackungen im Untergrund durch abgelagerte Partikel Boden = black box, unbekannte Zusammensetzung kann unerwartete Ergebnisse liefern Uferfiltration Bodenpassage entfernt suspendiertes Material (Partikel) Entfernung von SOM (synthetic organic chemicals) und NOM (natural organic matter) Biologische Degradation von Problemstoffen (Co-Metabolisch) 6

7 Co-Metabolismus Enzyme = Substratspezifische Katalysatoren ABER: bei ähnlichen Substraten kann ein Enzyme wirksam sein Enzyme können auch unspezifisch sein Oxygenasen, Lipasen, etc. Jekel und Grünheid

8 Vorgänge im Boden Lösung Komplexierung Ionenaustausch Sorption Fällung Redox-Reaktion Abbau Transformation Kompetenz-Zentrum Wasser Berlin 8

9 WW Tolkewitz: Uferfiltration 9

10 WW Holsterwitz: Infiltration SITUATION IN BERLIN 10

11 Berlin Trinkwassergewinnung und Abwassereinleitung räumlich sehr nahe beieinander und für 3,5 mio Einwohner Abwassereinleitung (Kläranlagenablauf) in Flüsse, die in Seen münden (Tegel) 75% des Trinkwassers ist Uferfiltrat ALSO: Stoffe, die im Kläranlagenablauf vorhanden sind können im Trinkwasser nachweisbar sein 11

12 Problemstoffe Medikamente Antibiotika (z.b. Sulfamethoxazol) Beta-Blocker (z.b. Atenolol, quasi-persistent) Schmerzmittel (z.b. Diclofenac) Röntgenkontrastmittel (z.b. Iopromid) Uvm. Konzentrationsbereich ng/l Keine aktute Giftigkeit, aber chronische Effekte, insbesondere hormonähnliche Wirkungen möglich Entfernung der Problemstoffe Aktuelles Gebiet der Forschung Verfahren soll Sicher, billig und einfach sein z.b. Sorption (welche Sorbentien? Konkurrenz ) Oxidation (Ozon, advanced oxidation processes AOP, )??? Entfernung beim Abwasser (Teilstombehandlung, z.b. Krankenhaus) oder beim Trinkwasser? 12

13 Siehe: ABWASSERBEHANDLUNG Zusammenfassung Indirekte Aufbereitung von Oberflächenwasser ist idr die Methode der Wahl Nutzung natürlicher Gegebenheiten bei minimalem Chemikalienbedarf Zentrales Verfahren: Flockung Obligatorisch: Desinfektion 13

14 Klausurfragen (Beispiel) Differenzieren sie Grund- und Flusswasseraufbereitung! Welche Faktoren beeinflussen die Konzentration von Mangan im Reinwasser? Ein Wasser enthält 0,5 mg/l Mangan(II) und 5 mg/l Eisen(II). Wieviel Sauerstoff wird zur vollständigen Entfernung der beiden Stoffe benötigt? (ohne Betrachtung anderer Prozesse) Um wieviel Prozent erhöht sich der Sauerstoffbedarf bei zusätzlichem Auftauchen von 1 mg/l Methan? Nächstes Mal Evaluation Vorträge Bekanntgabe Probeklausur 14